حسگر پیزوالکتریک ( به انگلیسی: piezoelectric sensor ) حسگری است که براساس اثر پیزوالکتریک عمل می کند. پیزوالکتریک پدیده ای است که در صورت اعمال تنش مکانیکی روی ماده، برق تولید می شود. حسگری که از اثر پیزوالکتریک استفاده می کند، برای اندازه گیری تغییرات فشار، شتاب، دما، کشش و نیرو با تبدیل آنها به بار الکتریکی، حسگر پیزوالکتریک نامیده می شود. پیشوند پیزو در زبان یونانی به معنای «پرس» یا «فشار» است.
وقتی فشار یا شتاب به مادهٔ پیزوالکتریک اعمال می شود، مقدار تعادلی از بار الکتریکی در دو سر کریستال ایجاد می شود. بار الکتریکی تولید شده با فشار اعمالی نسبت خواهد داشت. در فشار ثابت، سیگنال خروجی صفر خواهد بود از این رو حسگر پیزوالکتریک را نمی توان برای اندازه گیریِ فشار ثابت استفاده کرد. کارکرد حسگر پیزوالکتریک را می توان به این صورت خلاصه کرد:
• در کریستال پیزوالکتریک، تغییرات دقیقاً به صورت آرایش نامتقارن متوازن هستند.
• اثر بارها با همدیگر حذف شده و بنابراین، هیچ باری در دو سمت کریستال دیده نمی شود.
• وقتی کریستال فشرده می شود، تغییرات در کریستال نامتوازن می شود.
• بنابراین، اثر بارها دیگر باهم حذف نشده و بار مثبت یا منفی خالص بر روی سمت مخالف کریستال پدیدار می شود.
• بنابراین، با فشرده کردن کریستال، ولتاژ در دو سر سمت مخالف ایجاد می شود. [ ۱]
حسگرهای پیزوالکتریک ابزاری متنوع برای اندازه گیری فرایندهای مختلف هستند. آنها برای تضمین کیفیت، کنترل فرایند و تحقیقات و توسعه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. پیر کوری اثر پیزوالکتریک را در سال ۱۸۸۰ کشف کرد، امّا تنها در دهه ۱۹۵۰ تولیدکنندگان شروع به استفاده از اثر پیزوالکتریک در کاربردهای سنجش صنعتی کردند. از آن زمان، این اصل اندازه گیری به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته و به یک فناوری تکامل یافته و با قابلیت اطمینان ذاتی عالی تبدیل شده است.
آنها با موفقیت در کاربردهای مختلفی از جمله در پزشکی، هوافضا، ابزار هسته ای و به عنوان یک حسگر شیب در لوازم الکترونیکی مصرفی[ ۲] یا یک حسگر فشار در لنت های لمسی تلفن های همراه استفاده شده اند. در صنعت خودرو از عناصر پیزوالکتریک برای نظارت بر احتراق هنگام توسعه موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. این حسگرها مستقیماً در سوراخ های اضافی در داخل سیلندر سوار می شوند یا شمع جرقه/ شمع گرم کن به یک حسگر پیزوالکتریک مینیاتوری داخلی مجهز شده است. [ ۳]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفوقتی فشار یا شتاب به مادهٔ پیزوالکتریک اعمال می شود، مقدار تعادلی از بار الکتریکی در دو سر کریستال ایجاد می شود. بار الکتریکی تولید شده با فشار اعمالی نسبت خواهد داشت. در فشار ثابت، سیگنال خروجی صفر خواهد بود از این رو حسگر پیزوالکتریک را نمی توان برای اندازه گیریِ فشار ثابت استفاده کرد. کارکرد حسگر پیزوالکتریک را می توان به این صورت خلاصه کرد:
• در کریستال پیزوالکتریک، تغییرات دقیقاً به صورت آرایش نامتقارن متوازن هستند.
• اثر بارها با همدیگر حذف شده و بنابراین، هیچ باری در دو سمت کریستال دیده نمی شود.
• وقتی کریستال فشرده می شود، تغییرات در کریستال نامتوازن می شود.
• بنابراین، اثر بارها دیگر باهم حذف نشده و بار مثبت یا منفی خالص بر روی سمت مخالف کریستال پدیدار می شود.
• بنابراین، با فشرده کردن کریستال، ولتاژ در دو سر سمت مخالف ایجاد می شود. [ ۱]
حسگرهای پیزوالکتریک ابزاری متنوع برای اندازه گیری فرایندهای مختلف هستند. آنها برای تضمین کیفیت، کنترل فرایند و تحقیقات و توسعه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. پیر کوری اثر پیزوالکتریک را در سال ۱۸۸۰ کشف کرد، امّا تنها در دهه ۱۹۵۰ تولیدکنندگان شروع به استفاده از اثر پیزوالکتریک در کاربردهای سنجش صنعتی کردند. از آن زمان، این اصل اندازه گیری به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته و به یک فناوری تکامل یافته و با قابلیت اطمینان ذاتی عالی تبدیل شده است.
آنها با موفقیت در کاربردهای مختلفی از جمله در پزشکی، هوافضا، ابزار هسته ای و به عنوان یک حسگر شیب در لوازم الکترونیکی مصرفی[ ۲] یا یک حسگر فشار در لنت های لمسی تلفن های همراه استفاده شده اند. در صنعت خودرو از عناصر پیزوالکتریک برای نظارت بر احتراق هنگام توسعه موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. این حسگرها مستقیماً در سوراخ های اضافی در داخل سیلندر سوار می شوند یا شمع جرقه/ شمع گرم کن به یک حسگر پیزوالکتریک مینیاتوری داخلی مجهز شده است. [ ۳]
wiki: حسگر پیزوالکتریک